¿Electrones expulsados ​​con 0 KE?

Entonces me enseñaron que:

Energía cinética (del electrón) = Energía (del fotón) - Energía de ionización

Si E(fotón) = IE, entonces KE=0 del electrón.

¿Qué significa esto física/teóricamente?

Mi pensamiento/interpretación actual es que se aplica suficiente energía/fuerza para ionizar el electrón para que esté 'suficientemente lejos' del átomo, y luego supongo que simplemente se mueve con la velocidad a la que se mueve con las leyes cinéticas naturales, ya que no más ¿Se está aplicando energía/fuerza...?

Cualquier aclaración sería muy apreciada, gracias de antemano.

Simplemente significa que su velocidad después de la ionización será cero, de todos modos, debe tener en cuenta que esto es una idealización de que el electrón dejó el pozo de potencial del átomo, por lo tanto, en la física cuántica es un poco diferente.
hmm, entonces, ¿es como si la velocidad del electrón disminuyera a medida que se aleja del átomo...? Porque no tendría mucho sentido que simplemente se detuviera después de ser ionizado, ¿verdad?
¿Por qué no? imagine que está rodando una pelota "a través" de un camino de arena, si le da una velocidad muy grande al principio, disminuirá debido a la fricción con la arena hasta llegar al otro lado, y luego continuará moviéndose a velocidad constante (suponiendo que fuera de la carretera es muy suave), ahora si le das menos energía pero al mismo tiempo la suficiente para llegar al otro lado de la carretera, su velocidad disminuirá continuamente pero se detendrá una vez que llegue al borde.
Bueno, los átomos siempre se mueven continuamente con cierta velocidad, porque nunca están a una temperatura de 0K. Siempre se están moviendo/vibrando con algo de KE/viceversa. Pero entonces, en el caso de un electrón, si simplemente se 'detuvo', ¿está a temperatura cero absoluta ...? ¿No tiene ALGÚN KE/movimiento?
Sí, tienes toda la razón, es por eso que dije desde el principio que esto es una idealización, porque esta vibración térmica de átomos/electrones suele ser insignificantemente pequeña en comparación con la energía de ionización.
La analogía de la arena no tiene sentido aquí porque sería una fuerza de fricción que degrada la energía cinética de la pelota. Bajo esta analogía, en ningún escenario una pelota con energía cinética de velocidad de escape inferior se detendría y comenzaría a moverse hacia atrás; sin embargo, una pelota lanzada hacia arriba vuelve a caer a un cuerpo gravitatorio incluso en ausencia de aire.

Respuestas (2)

Este es el análogo de un proyectil que se lanza exactamente a la velocidad de escape , algo que puede recordar del estudio de la gravedad en el primer año de física.

Aquí estamos hablando del efecto fotoeléctrico. El electrón salta del material al aire o al vacío, venciendo la fuerza de atracción que intenta mantenerlo atado dentro del material (la fuerza de atracción proviene del campo superficial, el efecto de la fuerza de la imagen, etc.).

Si el electrón salta con muy poca energía, no puede escapar, sino que vuelve a entrar. En el extremo opuesto, si el electrón salta con mucha más que suficiente energía para escapar, no sólo se liberará del material sino que También todavía sobra energía, es decir, se alejará del material con una gran energía cinética.

Usted está preguntando sobre el caso límite. Aquí, el electrón apenas tiene la energía suficiente para escapar del material, sin que le quede energía. Por lo tanto, se ralentizará a medida que se aleje del material, y se ralentizará cada vez más a medida que se aleje más y más. Nunca se detendrá por completo , pero su velocidad se aproximará a cero.

Hola, Steve, estoy aprendiendo sobre el mismo tema. Puede que no esté recibiendo tu respuesta correctamente. Pero si lo que está diciendo es que cuando KE en esa fórmula es igual a cero, el electrón seguirá viajando a la velocidad de escape, lo que supongo que es suficiente para garantizar que el electrón no vuelva al átomo, TODAVÍA TIENE ALGUNA VELOCIDAD Y POR LO KE. ¿Por qué no se muestra en la fórmula?
Solo lea esto, piense que la velocidad de escape tiene sentido cuando observa que la ecuación varía en el tiempo o en la distancia desde el cuerpo gravitacional.

Simplemente lea esto, piense que la velocidad de escape tiene sentido cuando observa que la ecuación varía en tiempo o distancia del cuerpo gravitacional y piensa en un solo átomo de hidrógeno con un protón y un electrón.

KE(t) + PE(t) = 0 KE(R) + PE(R) = 0

Para una masa constante de electrones m, masa constante de protones M, distancia variable R y velocidad variable de distancia v(R). KE(R) + PR(R) = (1/2) m v(R)^2 -G m M/R = (1/2) v(R)^2 - G M/R La velocidad de escape sería la velocidad que satisface la condición anterior condición de energía neta cero.

Entonces, v_esc(R) = sqrt(2 G M/R)

Si consideramos la situación en la que el protón y el electrón ocupan teóricamente el mismo espacio (R tiende a 0) obtenemos.

v_esc(R=0) = inf

Lo que significaría que ninguna cantidad de energía los separaría jamás.

Pero existe otra solución, cuando se evalúa a partir de un desplazamiento finito desde el origen de la masa "gravitacional".

KE(R_i) + PE(R_i) = KE(R_f) + PE(R_f) (1/2) (v(R_i)^2 - v(R_f)^2) = -G M/(R_f - R_i) v (R_i)^2 - v(R_f)^2 = 2*M/(R_i - R_f)

Ahora asumimos un desplazamiento fijo constante mayor que cero (la superficie del protón/tierra es diferente al centro del protón/tierra), y queremos saber cuál es la velocidad inicial requerida para lograr una velocidad final de cero a medida que el tiempo o el desplazamiento se acercan al infinito .

v(R_i)^2 - 0 = 2 M/R_i - (2 M/R_f -> inf) = v(R_i)^2 = 2 M/R_i v_esc(R_i) = raíz cuadrada(2 M/R_i)

¡Hola, bienvenido a Physics SE! Vea cómo formatear ecuaciones usando MathJax .
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